專利名稱：鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱利用的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱利用的方法及系統(tǒng)，尤其是涉及一種含硫量高的燃煤鍋爐煙氣與堿性工業(yè)廢水聯(lián)合治理，實(shí)現(xiàn)以廢治廢的方法，在治廢的同時(shí)實(shí)現(xiàn)余熱的回收利用。
背景技術(shù)：
燃煤鍋爐、燃油鍋爐使用時(shí)產(chǎn)生的煙氣含有大量的S02。目前通常采用濕法對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫，而濕法中90%為石灰/石灰石-石膏濕法，脫硫效率比較高。但國(guó)內(nèi)對(duì)該技術(shù)尚未有突破進(jìn)展，該系統(tǒng)以從日本進(jìn)口為主，我國(guó)70%的中小型鍋爐(1噸-35噸)企業(yè)負(fù)擔(dān)不了目前常用脫硫工藝的大量基建投資和高昂的運(yùn)行費(fèi)用。而且，石灰/石灰石-石膏濕法脫硫后形成含有大量雜質(zhì)的石膏，也成為難以處理的廢棄物。與此同時(shí)，我國(guó)印染、造紙、制革、化工等企業(yè)每年排放大量堿性廢水，例如，2007年紡織印染廢水的排放量總量高達(dá)22. 5億噸，中小型造紙企業(yè)排放的堿性廢水約有10多億噸。這些廢水需要加入大量的酸進(jìn)行中和后，才能進(jìn)行其它生化、物化處理，中和成本很高。因此，為了減少煙氣脫硫的基建投資，減少購(gòu)買(mǎi)脫硫劑的費(fèi)用和水治理費(fèi)用，對(duì)于一些具有自備鍋爐的工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，完全可以以廢治廢，利用堿性工業(yè)廢水來(lái)處理鍋爐煙氣。目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有不少學(xué)者利用堿性廢水為鍋爐煙氣脫硫除塵，例如專利CN 1736560 A、CN 101716459 A，但都采用噴淋的方式而導(dǎo)致廢水無(wú)法完全覆蓋煙氣，脫硫除塵效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有脫硫除塵工藝基建投資大、運(yùn)行費(fèi)用高或脫硫效率偏低的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種基建投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、脫硫效率高的鍋爐煙氣脫硫除塵方法，實(shí)現(xiàn)以廢治廢的同時(shí)有效回收利用廢水與煙氣的余熱。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的方法，其特征在于，包括如下步驟a,先將堿性廢水初級(jí)過(guò)濾后送往綜合循環(huán)池的堿液池，調(diào)勻水質(zhì)、水量；b，然后將調(diào)勻水質(zhì)水量后的堿性廢水送往一體化脫硫除塵裝置與煙氣強(qiáng)烈接觸， 進(jìn)行脫硫除塵；C，從一體化脫硫除塵裝置出來(lái)的廢水送入分離沉降池，除去其中的煙氣灰塵后， 通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)其溫度；d，若沉降池出來(lái)的廢水溫度達(dá)到設(shè)定值則經(jīng)過(guò)濾后送往水-水換熱器，與自來(lái)水進(jìn)行換熱；e，若沉降池出來(lái)的廢水溫度達(dá)不到設(shè)定值則與換熱器出來(lái)的廢水一起送往廢液池。
所述堿液池的堿性廢水PH值控制在11到12. 5之間，當(dāng)堿性廢水PH低于11時(shí)， 通過(guò)濃堿池調(diào)節(jié)，當(dāng)堿性廢水PH值大于12. 5時(shí)，則通過(guò)廢液池自動(dòng)調(diào)節(jié)。所述一體化脫硫除塵裝置是采用曝氣的方式使煙氣與廢水強(qiáng)烈接觸的。在一體化脫硫除塵裝置的底部設(shè)置煙管，并根據(jù)煙氣流量確定煙管的根數(shù)。煙管上開(kāi)有數(shù)千至數(shù)萬(wàn)個(gè)煙孔，煙孔孔徑< 3毫米。在所述一體化脫硫除塵裝置內(nèi)放置大量填料，以保證廢水與煙氣的接觸時(shí)間。所述的煙氣先經(jīng)過(guò)余熱回收系統(tǒng)(如污泥干燥系統(tǒng)、空氣預(yù)熱系統(tǒng)等)回收其余熱后，再進(jìn)入一體化脫硫除塵裝置進(jìn)行脫硫除塵。本發(fā)明還公開(kāi)了一種鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的系統(tǒng)，包括綜合循環(huán)池，綜合循環(huán)池包括由隔板隔開(kāi)并內(nèi)部相連通的堿液池和廢液池；堿液池分別與廢堿液輸入管路、濃堿池、一體化脫硫除塵裝置連接，一體化脫硫除塵裝置另一側(cè)依次連接風(fēng)機(jī)、煙氣余熱回收系統(tǒng)和煙氣輸入管道；與所述廢液池依次連接有水-水換熱器、全自動(dòng)清洗過(guò)濾器、溫度傳感器、分離沉降池，分離沉降池另一端連接到一體化脫硫除塵裝置，溫度傳感器與全自動(dòng)清洗過(guò)濾器之間的管路上設(shè)有支路，該支路連接到廢液池。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)采用曝氣的方式將煙氣通入水中，使煙氣與廢水強(qiáng)烈接觸，保證廢水對(duì)煙氣的覆蓋率，煙氣脫硫除塵效率高。(2)煙氣脫硫除塵一體化，減少企業(yè)基建投資與系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。若企業(yè)原自備有煙氣除塵裝置，也可以有效利用原有裝置，從而更進(jìn)一步減少煙氣煙塵。(3)實(shí)現(xiàn)與煙氣余熱回收系統(tǒng)、廢水余熱回收系統(tǒng)的協(xié)同控制，在保證脫硫除塵效率的同時(shí)有效回收低品位的余熱，減少企業(yè)運(yùn)行成本。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記說(shuō)明1-綜合循環(huán)池；11-堿液池；12-廢液池；13-濃堿池；2_ —體化脫硫除塵裝置；21-煙管；22-煙孔；23-風(fēng)機(jī)；3-分離沉降池；4-溫度傳感器；5-水-水換熱器；6-煙氣余熱回收系統(tǒng)；7-全自動(dòng)清洗過(guò)濾器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例從圖1所表示的工藝流程可知，本發(fā)明之方法是，先將堿性廢水初級(jí)過(guò)濾后送往綜合循環(huán)池1，調(diào)勻水質(zhì)、水量；然后將調(diào)勻水質(zhì)水量后的堿性廢水送往一體化脫硫除塵裝置2與煙氣強(qiáng)烈接觸，進(jìn)行脫硫除塵；從一體化脫硫除塵裝置2出來(lái)的廢水送入分離沉降池 3，除去其中的煙氣灰塵后，通過(guò)溫度傳感器4檢測(cè)其溫度；若沉降池3出來(lái)的廢水溫度達(dá)到設(shè)定值則經(jīng)過(guò)濾后送往水-水換熱器5，與自來(lái)水進(jìn)行換熱；若沉降池3出來(lái)的廢水溫度達(dá)不到設(shè)定值則與換熱器5出來(lái)的廢水一起送往廢液池12。其中的綜合循環(huán)池1分為兩部分，前部為堿液池11，后部為廢液池12，中間通過(guò)隔板隔開(kāi)，并用溢流管相連接。當(dāng)堿液池11廢水的PH值偏低時(shí)，通過(guò)濃堿池13調(diào)節(jié)，當(dāng)堿液池11廢水的PH值偏高時(shí)，通過(guò)廢液池12調(diào)節(jié)。堿液池11的大小可根據(jù)堿性工業(yè)廢水產(chǎn)生的水量、水質(zhì)的一個(gè)變化周期為準(zhǔn)。如果周期難以把握，可按污水停留時(shí)間為8小時(shí)設(shè)計(jì)。 綜合循環(huán)池1可適應(yīng)堿性工業(yè)廢水排放的不均勻特性。其中的一體化脫硫除塵裝置2是采用曝氣的方式使煙氣與廢水強(qiáng)烈接觸的，具體曝氣的結(jié)構(gòu)為在一體化脫硫除塵裝置2的底部設(shè)置煙管21，并根據(jù)煙氣流量確定煙管21 的根數(shù)，煙管21上開(kāi)有數(shù)千至數(shù)萬(wàn)個(gè)煙孔22，煙孔22孔徑< 3毫米；在所述一體化脫硫除塵裝置2內(nèi)放置大量填料，以保證廢水與煙氣的接觸時(shí)間。其中的水-水換熱器5可采用裝有反清洗裝置的防腐蝕換熱器。其中的煙氣先經(jīng)過(guò)余熱回收系統(tǒng)6回收其余熱后，再進(jìn)入一體化脫硫除塵裝置2 進(jìn)行脫硫除塵。如果企業(yè)原自備有煙氣除塵裝置，煙氣可先除塵后，再進(jìn)行余熱回收。下面給出圖1所示的一種鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的方法及系統(tǒng)的實(shí)施例。以某印染廠為例，經(jīng)檢測(cè)其排放的堿性廢水PH值約為12，廢水中or1的平均含量為0. 01mol/L ；印染廠燃煤鍋爐的煙氣排放量約6萬(wàn)NM3/h，煙氣含硫量約^00mg/m3，脫硫后排放煙氣的含硫量要達(dá)150mg/m3，則脫硫所需的印染廢水量約276m3/h。為了盡量減少脫硫劑的使用量，同時(shí)防止由于廢水PH值過(guò)高導(dǎo)致的結(jié)垢現(xiàn)象，控制堿液池11廢水的PH值在11到12. 5之間。具體實(shí)施如下(1)先將經(jīng)過(guò)粗細(xì)格柵初級(jí)過(guò)濾后的堿性廢水送往綜合循環(huán)池1，若堿性廢水PH < 11，則通過(guò)濃堿池13調(diào)節(jié)；若堿性廢水PH > 12. 5，則通過(guò)廢液池12調(diào)節(jié)。(2)將調(diào)勻水質(zhì)水量的廢水送往一體化脫硫除塵裝置2。其中的一體化脫硫除塵裝置2是采用曝氣的方式使煙氣與廢水強(qiáng)烈接觸的，其具體曝氣的結(jié)構(gòu)為在一體化脫硫除塵裝2的底部設(shè)置9根煙管21，每根煙管21上開(kāi)有10萬(wàn)多個(gè)煙孔22，煙孔22孔徑分別為2毫米和3毫米，間隔設(shè)置。同時(shí)，在一體化脫硫除塵裝置放置大量填料，以保證廢水與煙氣的接觸時(shí)間。(3)將經(jīng)過(guò)余熱回收的煙氣通過(guò)2臺(tái)風(fēng)機(jī)23送往一體化脫硫除塵裝置2，煙氣出煙孔22的流量控制在4m/s左右。(4)從一體化脫硫除塵裝置2出來(lái)的廢水送入分離沉降池3，除去其中的煙氣灰塵后，通過(guò)溫度傳感器4檢測(cè)其溫度。(5)若沉降池3出來(lái)的廢水溫度達(dá)到設(shè)定值50°C，則經(jīng)全自動(dòng)清洗過(guò)濾器7過(guò)濾后送往水-水換熱器5，與自來(lái)水進(jìn)行換熱；若沉降池3出來(lái)的廢水溫度達(dá)不到設(shè)定值50°C 則與換熱器5出來(lái)的廢水一起送往廢液池12。上述實(shí)施例是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說(shuō)明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的方法，其特征在于，包括如下步驟a，將堿性廢水初級(jí)過(guò)濾后送往綜合循環(huán)池(1)的堿液池(11)，調(diào)勻水質(zhì)、水量；b，然后將調(diào)勻水質(zhì)、水量后的堿性廢水送往一體化脫硫除塵裝置O)與煙氣強(qiáng)烈接觸，進(jìn)行煙氣脫硫除塵；c，從一體化脫硫除塵裝置O)出來(lái)的廢水送入分離沉降池(3)，除去其中的煙氣灰塵后，通過(guò)溫度傳感器(4)檢測(cè)其溫度；d，若沉降池(3)出來(lái)的廢水溫度達(dá)到設(shè)定值，則經(jīng)過(guò)濾后送往水-水換熱器(5)，與自來(lái)水進(jìn)行換熱；e，若沉降池(3)出來(lái)的廢水溫度達(dá)不到設(shè)定值，則與水-水換熱器(5)出來(lái)的廢水一起送往綜合循環(huán)池(1)的廢液池(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的方法，其特征在于所述堿液池(11)的堿性廢水PH值控制在11到12. 5之間，當(dāng)堿性廢水PH低于11 時(shí)，通過(guò)濃堿池(13)調(diào)節(jié)，當(dāng)堿性廢水PH值大于12. 5時(shí)，則通過(guò)廢液池(12)自動(dòng)調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的方法，其特征在于所述一體化脫硫除塵裝置( 是采用曝氣的方式使煙氣與廢水強(qiáng)烈接觸的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的方法，其特征在于所述的煙氣先經(jīng)過(guò)余熱回收系統(tǒng)(6)回收其余熱后，再進(jìn)入一體化脫硫除塵裝置 (2)進(jìn)行脫硫除塵。
5.鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的系統(tǒng)，其特征在于包括綜合循環(huán)池(1)，綜合循環(huán)池(1)包括由隔板隔開(kāi)并內(nèi)部相連通的堿液池(11)和廢液池(12)；堿液池(11)分別與廢堿液輸入管路、濃堿池(13)、一體化脫硫除塵裝置( 連接，一體化脫硫除塵裝置O)另一側(cè)依次連接風(fēng)機(jī)(23)、煙氣余熱回收系統(tǒng)(6)和煙氣輸入管道；與所述廢液池(1 依次連接有水-水換熱器(5)、全自動(dòng)清洗過(guò)濾器(7)、溫度傳感器0)、分離沉降池(3)，分離沉降池(3)另一端連接到一體化脫硫除塵裝置O)，溫度傳感器(4)與全自動(dòng)清洗過(guò)濾器(7)之間的管路上設(shè)有支路，該支路連接到廢液池(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的系統(tǒng)，其特征在于在所述一體化脫硫除塵裝置O)的底部設(shè)置煙管(21)，在煙管表面上布滿有煙孔(22)，所述煙孔0 的孔徑< 3毫米；在所述一體化脫硫除塵裝置內(nèi)放置大量填料，以保證廢水與煙氣的接觸時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鍋爐煙氣與堿性廢水聯(lián)合治理及余熱綜合利用的方法及系統(tǒng)，屬于一種廢水、廢氣的處理方法，先將堿性廢水送入堿液池調(diào)勻水質(zhì)、水量，然后送往一體化脫硫除塵裝置，從脫硫除塵裝置出來(lái)的廢水經(jīng)溫度傳感器檢測(cè)后或送往水-水換熱器或直接送往廢液池。與此同時(shí)，鍋爐煙氣先經(jīng)余熱回收后再送往一體化脫硫除塵裝置進(jìn)行脫硫除塵。與傳統(tǒng)的煙氣脫硫除塵方法不同的是，本發(fā)明采用曝氣的方式使煙氣與廢水強(qiáng)烈接觸，克服了傳統(tǒng)方法基建投資大、運(yùn)行成本高或脫硫效率低的問(wèn)題，同時(shí)，使煙氣脫硫除塵與煙氣余熱回收、廢水余熱回收協(xié)同控制，在保證高效的脫硫除塵效果的同時(shí)，有效回收低品位余熱。
文檔編號(hào)B01D53/78GK102172467SQ20111004090
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者尹華, 熊祖鴻, 趙丹丹, 郭華芳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所